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NEDD8, molécule de la famille de l’ubiquitine est essentielle au développement, à la croissance et à la viabilité d’un organisme, de plus c’est une cible prometteuse en thérapeutique. Nous avons découvert que l’inhibiteur spécifique de la NEDDylation, MLN4924 altère la morphologie sans fragmentation et augmente la surface du nucléole de cellules humaines et de noyaux de la lignée germinale de Caenorhabditis elegans. Une approche de protéomique quantitative (SILAC) combiné à l’analyse de la production des ARNr et des ribosomes montrent que MLN4924 change la composition protéique du nucléole sans affecter l’activité transcriptionnelle de l’ARN pol I. Notre analyse montre que MLN4924 active p53 par la voie RPL11/RPL5-Mdm2 caractéristique d’un stress du nucléole. Cette étude identifie le nucléole comme une cible intéressante dans l’utilisation d’inhibiteurs de la NEDDylation et apporte un nouveau mécanisme d’activation de p53 par inhibition de la voie NEDD8.Dans une seconde étude nous avons adapté la méthode de FLIM-FRET (« Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy – Förster Resonance Energy Transfer ») à l’étude de la compaction de la chromatine à l’échelle du nanomètre dans un organisme vivant. Le nématode Caenorhabditis elegans s’est révélé être un modèle de choix. Au sein des chromosomes méiotiques, nous avons identifié différentes régions de compaction, de niveau variable par mesure du FRET entre histones fusionnées à des protéines fluorescentes. Par une approche originale d’ARN interférence et injection d’un « extra-chromosome » nous avons défini l’architecture à une nano-échelle de différents états de l’hétérochromatine et montré que cette organisation est contrôlée par les protéines HP1 « Heterochromatin Protein 1 » et SETDB1, une protéine « H3-Lysine 9 methyl transferase ». Nous avons également montré que la compaction de l’hétérochromatine est dépendante des condensines I et II et plus particulièrement la condensine I contrôle l’état faiblement compacté de la chromatine.Nos travaux ont confirmé que C. elegans est un modèle d’intérêt majeur pour l’étude des compartiments nucléaires et parfaitement adapté pour des études pré-clinique. / The ubiquitin-like molecule NEDD8 is conserved and essential for viability, growth and development; its activation pathway is a promising target for therapeutic intervention. We found that the small molecule inhibitor of NEDDylation, MLN4924, alters the morphology and increases the surface size of the nucleolus in human cells and Caenorhabditis elegans germ cells in the absence of nucleolar fragmentation. Through SILAC proteomic analysis and rRNA production, processing and ribosome profiling, we show that MLN4924 changes the composition of the nucleolar proteome but does not inhibit RNA Pol I transcription. Further analysis demonstrates that MLN4924 activates the p53 tumour suppressor through the RPL11/RPL5-Mdm2 pathway, with characteristics of nucleolar stress. The study identifies the nucleolus as a target of the NEDDylation pathway and provides a mechanism for p53 activation upon NEDD8 inhibition.Then we adapted a quantitative FRET (Förster resonance energy transfer)-based fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM) approach to assay the nano-scale chromatin compaction in a living organism, the nematode Caenorhabditis elegans. By measuring FRET between histone-tagged fluorescent proteins, we visualized distinct chromosomal regions and quantified the different levels of nanoscale compaction in meiotic cells. Using RNAi and repetitive extrachromosomal array approaches, we defined the heterochromatin state and showed that its architecture presents a nanoscale-compacted organization controlled by Heterochromatin Protein-1 (HP1) and SETDB1 H3-lysine-9 methyl-transferase homologs in vivo. Next, we functionally explored condensin complexes. We found that condensin I and condensin II are essential for heterochromatin compaction and that condensin I additionally controls lowly compacted regions. Our data show that, in living animals, nanoscale chromatin compaction is controlled not only by histone modifiers and readers but also by condensin complexes.We confirm that C. elegans is an interesting model to study nuclear signalling and perfectly adapt to be a platform for pre-clinical studies.

Dans les cellules eucaryotes l’organisation de l’ADN en chromatine n’assure pas seulement la compaction de l’ADN dans le noyau mais sert aussi de structure dynamique qui permet la régulation des processus pour lesquels l’ADN est une matrice comme la transcription, la réplication et la réparation de l’ADN. L’unité de base de la chromatine est le nucléosome qui est constitué de 147pb d’ADN qui s’enroule autour d’un octamère d’histones. Le nucléosome possède une structure flexible régulée par les modifications post-traductionnelles d’histones. Les modifications d’histones contribuent à la régulation des fonctions du génome en modérant directement la structure de la chromatine ou bien via le recrutement de protéines spécifiques liant la chromatine. La lysine 20 de l’histone H4 (H4K20) peut être modifiée pour générer 3 niveaux de méthylation : mono- (me1), di- (me2), et tri-méthylation (me3), chaque niveau de méthylation est associé à des fonctions spécifiques. PR-Set7 (aussi appelée Set8, Setd8 ou KMT5A) est l’unique enzyme connue pour catalyser la mono-méthylation H4K20 alors que les niveaux de di- et tri-méthylation sont le résultat de l’activité des enzymes Suv4-20h qui requièrent la mono-méthylation H4K20 induite par PR-Set7 comme substrat. Ces enzymes sont essentielles puisque des études de Knock-Out ont montré que PR-Set7 et les Suv4-20h sont requises pour le développement de la souris et que leur perte dans des modèles cellulaires entraine des dommages ADN et des défauts de cycle cellulaire. Toutefois, les fonctions des différents niveaux de méthylation et des enzymes associées restent peu claires. Le travail réalisé pendant cette thèse a révélé que l’action concertée des enzymes PR-Set7 et Suv4-20h est requise pour le contrôle (i) de l’assemblage de l’hétérochromatine sur l’ADN naissant, (ii) de la liaison du pre-RC sur un groupe d’origines de réplication tardives nécessaires pour la réplication de régions d’hétérochromatine dans le cycle cellulaire suivant. Les deux fonctions dépendent de la conversion de la mono-méthylation H4K20 en tri-méthylation H4K20 et du recrutement spécifique de la protéine liant la méthylation H4K20 ORCA/LRWD1. Ainsi, la déplétion de PR-Set7 par siRNA entraine des défauts de compaction de la chromatine en interphase des cellules qui sortent de mitose, ce qui favorise la fixation non spécifique des sous-unités MCMs et ORCs des complexes pre-RC. Finalement et étant donné le rôle clé de la méthylation H4K20 dans la formation de l’hétérochromatine et la réplication, mon travail de thèse a contribué à révéler que la surexpression de PR-Set7 est un facteur de mauvais pronostic dans le myélome multiple et que l’inhibition de cette enzyme par des composés chimiques pourrait dans le futur avoir un grand intérêt pour le traitement du cancer. / In eukaryotic cells, the organization of DNA into chromatin not only ensures its compaction into nucleus, but also serves as a dynamic structure that offers a range of possibilities for regulating DNA transactions, such as transcription, DNA replication and repair. The basic unit of chromatin is the nucleosome, which is constituted of 147 bp of DNA wrapped with an octamer composed of histone proteins. This nucleosome structure is versatile showing distinct variations, including post-translational modifications of histone proteins. Histone modifications contribute to the regulation of genome functions by altering directly the nucleosome structure or through the recruitment of specific chromatin-binding proteins. In this regard, the lysine 20 of histone H4 (H4K20) can be modified to generate three different methylation states: mono- (me1), di- (me2), and trimethylation (me3), with a unique activity being coupled to the specific extent of methylation on this lysine residue. PR-Set7 (also known as SET8 or SETD8) is the sole enzyme that catalyzes H4K20me1, whereas H4K20me2 and H4K20me3 occur through the action of Suv4-20h, which requires PR-Set7-induced H4K20me1 as a substrate. These enzymes are essential since knockout studies have shown that both PR-Set7 and Suv4-20h are required for mouse development and their loss causes DNA damage and cell cycle defects. However, the functions of different H4K20 methylation states and the associated enzymes still remain poorly understood.The work carried out during this thesis reveals that the concerted activity of PR-Set7 and Suv4-20h is required for the timely control of (i) heterochromatin assembly on nascent DNA and (ii) the licensing of a critical subset of late-firing origins necessary for the replication of heterochromatin regions in the following cell cycle. Both functions depend on the conversion of H4K20me1 to H4K20me3 and the specific recruitment of the H4K20me-binding protein LRWD1/ORCA. Accordingly, siRNA-mediated PR-Set7 depletion triggers a defective interphase chromatin compaction in cells that exit of mitosis, which in turn favor a non-specific chromatin loading of ORC and MCMs subunits of pre-replication complexes. Finally and consistent with a key role of H4K20 methylation in heterochromatin formation and replication, my thesis work contributes to reveal that up-regulation of PR-Set7 is a poor prognosis factor in multiple myeloma and that its inhibition by specific chemical compounds might be a great interest for cancer treatment in near future.

Cette thèse porte sur le développement de matière molle programmable, de nature synthétique ou biologique, afin d'obtenir des systèmes physico-chimiques (ADN, protéines, petits volumes de liquides...) permettant de nouvelles propriétés contrôlables par la lumière. Dans un premier temps, nous développons une nouvelle famille d'agents de compaction, les polyamines photosensibles. Ces dernières permettent de mettre en place un photocontrôle dynamique de l'état de compaction de l'ADN avec une efficacité 100 fois plus grande que celles décrites précédemment dans la littérature. Ensuite nous appliquons le photocontrôle de la compaction de l'ADN à la régulation de fonctions protéiques. L'enzyme cible, la beta-lactamase, est tout d'abord placée dans un édifice hybride protéine-ADN géant. La présence des ADN géants augmente l'activité enzymatique, qui peut être modulée par la modification de l'état de compaction de l'ADN. Une seconde stratégie repose sur le photocontrôle de la compaction d'un ADN codant pour la beta-lactamase, qui, utilisé avec un milieu d'expression reconstitué, permet de réguler par la lumière la production de protéines, et donc leurs fonctions, avec une bonne résolution spatiale et temporelle.Finalement, l'introduction d'un tensioactif photosensible dans des systèmes microfluidiques conduit au photocontrôle par un éclairement simple (une diode) d'une gamme très vaste d'opérations microfluidiques impliquant aussi bien des gouttes individuelles (optofluidique digitale pour la synthèse organique) que des écoulements au sein de canaux microfluidiques (mélange photo-induit). / The aim of the thesis is to develop optically programmable soft matter systems (DNA, proteins, small volumes of fluids) in order to achieve new and drastic property changes upon illumination. We first focus on photosensitive polyamines, a new class of compaction agents, and on their exceptional performances including photoreversible control of DNA compaction at a high efficiency (up to 100 times more efficient than agents reported in literature).The photocontrol of DNA compaction is then exploited as a light-based trigger for protein functions. The activity of an enzyme of interest, beta-lactamase, is first enhanced by creating a hybrid protein-DNA conjugate. We go on to show how the regulation of DNA compaction impacts the protein function. Another DNA compaction-based strategy uses the genetic information contained in the DNA and a commercially available, cell-free, reconstituted expression system to produce a functional enzyme under optical control. The conversion of non-photosensitive substrates is therefore photoregulated without any chemical modification of the target enzyme.The introduction a photosensitive surfactant in microfluidic systems allows a straightforward illumination (diode) to give rise to a wide array of operations, from the optical manipulation of individual floating droplets (digital optofluidics for organic synthesis) to the photoactivation of flowing liquids in microfluidic channels (photogenerated droplets, photoinduced mixing).

La présente thèse se concentre tout d'abord à mettre en place des expérimentations de compaction dynamique de poudres.Un montage expérimentale est conçu, testé puis validé. Le but de ce dernier est de générer des ondes de compaction unidimensionnelles et de pouvoir observer le milieu granulaire à l'échelle des grains. Deux types de poudres sont considérés : une poudre de polypropylène et une poudre d'explosif (RDX).Pour cela, des caméras ultra-rapides (50 000 images/s) sont utilisée pour enregistrer les essais. Une technique de corrélation d'image est utilisée pour remonter aux champs de déplacement et de vitesse des grains.Un modèle de compaction multiphasique est implémenté. Les phénomènes de friction grain/paroi sont ajoutés au modèle suite aux observation expérimentale. Une partie du travail a été consacré à l'amélioration de l'équation d'état granulaire et à sa détermination expérimentale.Les résultats numériques sont en bon accord avec les expérimentations, tant que le montage expérimental ne se déforme pas sous l'effet de la pression des grains.De premières expérimentations avec les poudres d'explosifs ont été réalisées. Le montage expérimental nécessite encore certaines améliorations mais il a prouvé son utilité dans l'étude de la transition combustion-déflagration-détonation. / The first part of the present PhD focuses on the conception and the validation of an experimental set up. The aim of the experiments is to generate one-dimensional compaction waves and to observe the media at the grains scale. Two type of powder are used : polypropylene powder and an explosive powder (RDX).The experimental apparatus uses ultra-fast cameras (50 000 images/s) to record the tests. Image correlation is used to compute the displacement and velocity fields.A multiphasic compaction model is then coded. Grain/wall friction is added as the experimental work underlined its importance. Additional work has been provided concerning the granular equation of state and its experimental determination.Numerical results are in good agreement with the experimenations, as long as the experimental set up is not deformed because of the grains' pressure.A few experiments have been done with explosive powders. The experimental set up still needs some improvement but it proved its usefullness for deflagration to detonation studies.

La restauration est un outil de géologie structurale qui a prouvé son utilité dans divers domaines, tels que la compréhension des mécanismes de déformation, la prédiction de fractures, la validation de modèles structuraux, etc. En 3D, l'approche géomécanique est particulièrement prometteuse, puisqu'elle permet non seulement de connaître la déformation en tout point du modèle, mais aussi de prendre en compte les contrastes de propriété des matériaux. Cependant, elle nécessite un maillage tétraédrique du modèle dont la génération est à ce jour très difficile dans le cas de modèles à géométrie complexe (réseaux de failles interconnectés ou à faible rejet, discordances ou amincissements de couche). La modélisation implicite consiste à représenter les horizons stratigraphiques par des isovaleurs de propriété, ce qui permet de s'affranchir de la plupart des contraintes de maillage. Dans une première partie, une méthode de restauration géomécanique 3D applicable à des modèles implicites est présentée. La deuxième partie de ce travail s'intéresse à l'application de celle-ci à des cas complexes. Dans ce cadre, de nouvelles lois de comportement géomécaniques et conditions aux limites ont été développées, et des études de sensibilité à ces paramètres ont été menées. Ces travaux sont illustrés sur un bassin pétrolier complexe situé dans le delta du Niger où la restauration permet de définir une chronologie de déformation. Enfin, la troisième partie présente l'intégration d'une méthode de décompaction isostatique en volume au sein du processus de restauration 3D. Appliquée au synclinal des grès d'Annot (SE de la France), cette méthode permet de caractériser l'histoire de déformation et d'enfouissement du bassin / Restoration is a structural geology tool which usefulness has been shown in various fields, such as the understanding of deformation mechanisms, fracture forecasting, or structural models validation. In 3D, the geomechanical approach is particularly promising as it allows the deformation at any point in the model to be infered, but also to account for material property contrasts. However, it requires to generate a tetrahedral mesh, a step that may be, so far, extremely difficult, particularly when the geometry of the model is complex (interconnected faults, faults with small throws, unconformities or layer pinch-out).Implicit modeling consists in representing stratigraphic horizons by property isovalues, allowing most meshing issues to be overcame. In a first part, a geomechanical restoration method suitable for implicit models is presented. The second part of this work focuses on the application of this method to complex cases. New behavioral laws and boundary conditions have been developed, and sensitivity studies to these parameters have been performed. This work is applied to a petroleum basin located in the Niger delta toe where the restoration allows the structural evolution of the system to be constrained. The last part presents the integration of a 3D isostatic decompaction method into the 3D restoration process. Applied to the Annot Sandstones syncline (SE France), this method allows to characterize the deformation and burial history of the basin

L’objectif de cette thèse est, d’une part, l’optimisation de la mise en œuvre des matériaux composites àtravers l’étude du comportement des renforts secs en compaction et, d’autre part, le développement et lacaractérisation de matériaux composites stratifiés hybrides renforcés par des fibres de carbone et de lin.Durant la mise en œuvre de ces composites, les renforts sont soumis à un phénomène appelé compactiontransverse. La compréhension de ce mécanisme est importante pour l’amélioration de la mise en œuvre.La connaissance de la capacité de compaction des renforts secs sert également à la prédiction du taux defibres ainsi que de l’épaisseur de la pièce composite finale. Des essais de compaction réalisés sur douzerenforts présentant de différentes solutions techniques ont montré que la capacité de compaction d’unrenfort sec est influencée par plusieurs facteurs. Les résultats obtenus de ce travail portant essentiellementsur les renforts à fibres naturelles (lin) ont montré que ces types de renforts se compactent moinsbien que les renforts à fibres synthétiques (carbone, verre). Ainsi, pour pouvoir améliorer la capacité decompaction de ces renforts naturels, il faut choisir ceux dont le grammage est important, ceux dont lesmèches sont en fibre et non en fil, ceux qui sont unidirectionnels (ou quasi UD) plutôt que des tissés oudes bi-biais. De plus, il faut privilégier les séquences à plusieurs plis aux séquences mono-plis.Face à un fort besoin d’allègement des structures, les matériaux composites sont de plus en plus recherchésdans le secteur industriel notamment dans le domaine des transports. Cependant, les matériaux compositescomme tout autre matériau, en plus d’être mécaniquement performant, doivent remplir d’autresfonctions comme l’amortissement de chocs et de vibrations pour une bonne tenue en service. Pour remplircette double exigence, une des solutions est d’utiliser la technique d’hybridation qui consiste à utiliserau sein d’un même composite des fibres naturelles et synthétiques à la fois afin d’exploiter leursatouts respectifs. Respectivement en raison de leur rigidité et de leur pouvoir amortissant, les fibres decarbone et de lin ont été choisies dans le cadre de cette thèse. La caractérisation des plaques stratifiéesfabriquées en infusion de résine montre que le composite carbone a de meilleures propriétés mécaniqueset microstructurales tandis que le composite lin propose des propriétés amortissantes très intéressantes.Les résultats montrent que l’hybridation du lin avec du carbone permet d’améliorer considérablement lesfaibles propriétés mécaniques du composite lin et les mauvaises propriétés amortissantes du compositecarbone. La séquence d’empilement des couches a une influence significative sur le comportement et lespropriétés des stratifiés hybrides. Nos résultats ont montré que pour avoir une meilleure microstructureles couches de carbone doivent être disposées à l’extérieur. Cette façon d’hybrider permet égalementd’obtenir de meilleures propriétés en flexion et en choc. En revanche, lorsque les couches de lin sontplacées à l’extérieur, le composite hybride a une meilleure capacité d’amortissement. Cette séquenced’empilement garantit aussi une meilleure résistance en indentation. Ainsi, la séquence d’empilementhybride à choisir dépendra du besoin que l’on cherche à satisfaire.Enfin, grâce à une analyse basée sur la théorie classique des stratifiés, il a été démontré dans cette thèsequ’on peut dimensionner des composites stratifiés hybrides malgré que les couches constitutives soientde différente nature avec des propriétés dissemblables. / The goal of this thesis is, on the one hand, the optimization of the manufacturing of composite materials through the study of the behavior of dry fibrous reinforcements in compaction and, on the other hand, the development and characterization of hybrid composite laminates reinforced with carbon and flax fibers. During the manufacturing process of these composites, the reinforcements are subjected to a phenomenon called transverse compaction. Understanding this mechanism is important for improving the manufacturing process. Knowledge of the compaction capacity of the dry reinforcements also serves to predict the fiber content as well as the thickness of the final composite part. Compaction tests carried out on twelve reinforcements presenting different technical solutions have shown that the compaction capacity of a dry reinforcement is influenced by several factors. The results obtained from this work, which focuses on natural fiber reinforcements (flax), have shown that these types of reinforcement are less compactable than synthetic fiber reinforcements (carbon, glass). Thus, to be able to improve the compaction capacity of these natural reinforcements, it is necessary to choose those whose area density is important, those whose tows are in fiber not in yarn, those which are unidirectional (or quasi UD) rather than woven or bi-bias. In addition, it is necessary to choose a multi-ply sequence rather than single-ply sequence. Faced with a strong need for lightening structures, composite materials are increasingly sought in the industrial sector, particularly in the transport sector. However, composite materials like any other material, in addition to being mechanically efficient, must perform other functions such as damping shock and vibration for good performance in service. To meet this double requirement, one of the solutions is to use the hybridization technique which consists in using within the same composite natural and synthetic fibers at the same time in order to exploit their respective advantages. Respectively because of their rigidity and their damping capacity, the carbon and flax fibers were chosen in the context of this thesis. The characterization of the laminate composite plates manufactured with resin infusion process shows that the carbon composite has better mechanical and microstructural properties while the flax composite offers very interesting damping properties. The results show that hybridization of flax with carbon considerably improves the low mechanical properties of the flax composite and the poor damping properties of the carbon composite. The stacking sequence of layers has a significant influence on the behavior and properties of the hybrid laminates. Our results showed that to have a better microstructure the carbon layers must be put outside. This way of hybridizing also makes it possible to obtain better properties in flexion and shock. By contrast, when the flax layers are placed outside, the hybrid composite has a better damping capacity. This stacking sequence also guarantees a better indentation strength. Thus, the hybrid stacking sequence to choose will depend on the need that is sought to meet. Finally, thanks to an analysis based on classical laminate theory, it has been demonstrated in this thesis that hybrid composite laminates can be dimensioned despite the fact that the constituent layers are of different types with dissimilar properties.

Background: Cassandra is a NoSQL database, where the data in the background is stored in the immutable tables which are called SSTables. These SSTables are subjected to a method called Compaction to reclaim the disk space and to improve READ performance. Size Tiered Compaction Strategy and Leveled Compaction Strategy are the most used generic compaction strategies for different use cases. Space Amplification and Write Amplification are the main limitations of the above compaction strategies, respectively. This research aims to address the limitations of existing generic compaction strategies. Objectives: A new random compaction strategy will be created to improve the efficiency and effectiveness of compaction. This newly created random compaction strategy will be evaluated by comparing the read, write and space amplification with the existing generic compaction strategies, for different use cases. Methods: In this study, Design Science has been used as a research method to answer both the research questions. Focus groups meetings have been conducted to gain knowledge on the limitations of existing compaction strategies, newly created random compaction strategy, and it’s appropriate solutions. During the evaluation, The metrics have been collected from Prometheus server and visualization is carried out in Grafana server. The compaction strategies are compared significantly by performing statistical tests. Results: The results in this study showed that the random compaction strategy is performing almost similar to Leveled Compaction Strategy. The Random Compaction Strategy solves the space amplification problem and write amplification problem in the Size Tiered Compaction Strategy and Leveled Compaction Strategy, respectively. In this section, eight important metrics have been analyzed for all three compaction strategies. Conclusions: The main artefact of this research is a new Random Compaction Strategy. After performing two iterations, a new stable random compaction strategy is designed. The results were analyzed by comparing the Size Tiered Compaction Strategy, Leveled Compaction Strategy and Random Compaction Strategy on two different use cases. The new random compaction strategy has performed great for Ericsson buffer management use case.

A one-dimensional, numerical model of sediment compaction has been developed using porosity, velocity of sediment particles, and depth of the evolving basin as master variables. The governing set of nonlinear, partial differential equations are solved by a finite difference scheme devised to be stable for calculations involving tens of millions years and depths up to 4 km. Input parameters include a sedimentation function and a permeability-porosity function representative of the modeled sediment. Additional terms can be incorporated to mimic the effect of fluid volume generated by dehydration from clay mineral transformations and by temperature and pressure variations. Evolution of pressure, porosity, permeability, and fluid and sediment particle velocities are documented in a vertical sediment column as well as properties of a sedimentary package being successively buried. Although this model has many potential applications, it is used here to demonstrate that the major cause of overpressuring in sediments accumulating along passive margins is nonequilibrium compaction. In general, smectite dehydration and aquathermal pressuring play minor roles in the development and sustenance of overpressuring. Comparison of model cases and Gulf Coast overpressured cases shows that sedimentation rates and strata permeability are the most important geologic factors in the formation of overpressured zones. / Master of Science

This dissertation work focuses on the processability improvement of B4C, especially the compaction and sintering improvement of B4C by applying a Ni-B nanolayer coating on individual B4C particles. A modified electroless coating procedure was proposed and employed to coat nanometer Ni-B layer onto micron-sized B4C particles. The thickness was able to be tuned and controlled below 100 nm. Key parameters, including the amount of nickel source, the amount of the surface activation agent (PdCl2), the amount of the complexing agent (C2H8N2), and the addition rate of the reducing agent (NaBH4) were studied. When the targeted thickness was 5 nm, a continuous and uniform nanolayer coating was obtained with the optimal condition of individual parameter combined. Reduction of the as-coated B4C powder in a H2-Ar atmosphere was studied between 400-900C to reduce the surface oxides' Ni2O3 and B2O3. Reduction at 800C in hydrogen atmosphere was found to be the most effective condition to remove oxygen in the coating layer, with Ni2B as the reduction product. Compaction of the as-received, separated and uncoated, and separated with Ni-B coating B4C powders using uniaxial die compaction and combustion driven compaction (CDC) techniques was studied. CDC technique showed the advantage over the traditional uniaxial die compaction by yielding much higher green density and green strength (73% vs. 53.8% green density for the Ni-B coated B4C). Among compacts obtained from the same technique, Ni-B coated B4C compact yielded the densest packing with crack-free compact surface and the highest strength, demonstrating more bonding between B4C particles provided by Ni-B surface coating. Sintering of the Ni-B coated B4C in an Ar atmosphere between 1150 - 1600C with soaking time of 2 hrs and 10 hrs was studied. Liquid phase was found to form during the sintering process. Density measurement showed that the liquid phase Ni-B formed greatly facilitated B4C densification. Considerable density increase and inter-granular connection was achieved when sintered at 1600C for 10 hrs. The density enhancement by Ni-B coating was supported by transmission electron microscopy-energy dispersive spectroscopy (TEM-EDS) examination which showed that there was B4C species diffusion into liquid Ni-B phase. This liquid phase enhanced the diffusion of B4C species and formed strong bonding between B4C grains by dissolving small B4C particles and sharp edge and corners of B4C particles. Strength test demonstrated that the Ni-B coating dramatically improved the strength of B4C compacts by yielding a much higher strength of the Ni-B coated samples than the uncoated samples (13.97 vs. 1.79 MPa for the uinaxial die compacted samples, 27.03 vs. 2.21 MPa for the CDC samples). Electrical conductivity Ni-B coated B4C samples was also shown to be improved with the electrical resistivity being reduced from infinite for pure B4C samples to 1.8Ã 10-3 Ω·m for the Ni-B coated samples. This research work has shown that with the Ni-B coating, B4C densification can start at a temperature as low as 1600C via a liquid phase sintering process. / Ph. D.